火星探测车的发现有助于我们深入了解古代火星的碳循环
来看头条扯天文地理，美国宇航局火星探测器在火星表面钻取的岩石中发现了大量名为菱铁矿的矿物，这为火星在古代更加温暖和潮湿的过去提供了新的证据，当时火星上拥有大量水体，可能存在生命。
好奇号火星车于2012年登陆火星，探索地球的行星邻居是否曾经能够支持微生物生命。2022年和2023年，好奇号在盖尔陨石坑（一个中间有山的大型撞击盆地）的三个位置钻取的岩石样本中发现了这种矿物。
菱铁矿是一种碳酸盐矿物。它存在于数十亿年前形成的沉积岩中，这证明火星曾经拥有富含二氧化碳的浓密大气层。二氧化碳气体通过温室效应使火星变暖，使其表面能够维持液态水的存在。
火星地貌的一些特征被许多科学家解读为液态水曾经在其表面流动的迹象，其中潜在的海洋、湖泊和河流被认为是过去微生物生命的可能栖息地。
二氧化碳是地球、火星和金星上主要的调节气候的温室气体。它在大气中的存在会吸收太阳的热量，导致气候变暖。
到目前为止，表明火星大气曾经富含二氧化碳的证据很少。一种假设是，由于尚未完全理解的原因，火星大气从浓厚且富含二氧化碳的大气层演化为稀薄且缺乏二氧化碳的大气层，碳通过地球化学过程以碳酸盐矿物的形式被埋藏在地壳的岩石中。
好奇号火星车在岩石中钻探了1.2至1.6英寸（3至4厘米），以研究其化学和矿物成分，它所采集的样本也为这一观点提供了佐证。这辆汽车大小的六轮火星车上搭载的仪器测定，这些样本中菱铁矿的含量高达10.5%（按重量计算）。
“火星行星演化和宜居性研究中长期存在的一个谜团是：如果需要大量的二氧化碳来使地球变暖并稳定液态水，为什么在火星表面检测到的碳酸盐矿物如此之少？”卡尔加里大学地球化学家本杰明·图托洛说道，他是美国宇航局火星科学实验室好奇号探测器团队的参与科学家，也是周四在《科学》杂志上发表的研究报告的主要作者。
“模型预测碳酸盐矿物应该广泛分布。但迄今为止，基于火星车的探测和基于卫星的火星表面轨道勘测几乎没有发现它们存在的证据，”图托洛补充道。
由于在火星上全球范围内都发现了与探测器采集的岩石类似的岩石，研究人员怀疑它也含有丰富的碳酸盐矿物，并且可能含有曾经使火星变暖的相当一部分二氧化碳。
盖尔陨石坑的沉积岩（砂岩和泥岩）被认为是在大约35亿年前沉积的，当时这里是一个湖泊，火星气候尚未发生剧烈变化。
芝加哥大学和阿斯特拉研究所的行星科学家和研究报告合著者埃德温·凯特说：“火星表面从过去更适宜居住变为今天显然不适宜居住，这是已知的最大环境灾难。”
“我们尚不清楚这种变化的原因，但如今火星的二氧化碳大气层非常稀薄，有证据表明火星大气层在过去比现在更厚。这使得了解碳的去向变得至关重要，因此发现一个未被怀疑的富碳物质沉积物是一个重要的新线索，”凯特补充道。
火星车的发现为了解古代火星的碳循环提供了线索。
在地球上，火山喷发的二氧化碳被排放到大气中，这些气体被地表水（主要是海洋）吸收，并与钙等元素结合形成石灰岩。通过被称为板块构造的地质过程，这些岩石被重新加热，碳最终通过火山活动再次释放到大气中。然而，火星缺乏板块构造。
“我们在这项研究中概述的古代火星碳循环的一个重要特征是它不平衡。换句话说，被封存在岩石中的二氧化碳似乎比随后释放回大气中的二氧化碳要多得多，”图托洛说。
图托洛补充道：“火星气候演变模型现在可以纳入我们的新分析，进而有助于完善这种不平衡的碳循环在火星行星历史上维持和最终丧失宜居性方面所起的作用。”
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